天然气地球科学
高级检索
作者投稿 专家审稿 编辑办公

天然气地球科学 ›› 2020, Vol. 31 ›› Issue (5): 735–744.doi: 10.11764/j.issn.1672-1926.2020.04.004

• • 上一篇    

塔里木盆地寒武系肖尔布拉克组丘滩体露头地质建模及地震正演模拟

熊冉1,2(),郑剑锋1,黄理力1,2,陈永权3,倪新锋1,2   

  1. 1.中国石油杭州地质研究院，浙江 杭州 310023
    2.中国石油勘探开发研究院塔里木盆地研究中心，北京 100083
    3.中国石油塔里木油田公司，新疆 库尔勒 841000
  • 收稿日期:2020-03-23 修回日期:2020-04-06 出版日期:2020-05-10 发布日期:2020-05-27
  • 作者简介:熊冉（1983-），男，湖北天门人，高级工程师，硕士，主要从事塔里木盆地碳酸盐岩石油地质综合研究.E-mail:xiongr_hz@petrochina.com.cn.
  • 基金资助:
    国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”(2016ZX05004-002);中国石油科技重大专项 “深层油气储层形成机理与分布规律”(2018A-0103);“古老碳酸盐岩油气成藏分布规律与关键技术”(2019B-0405)

Mound-shoal complexes geological and seismic forward modeling of the Cambrian Xiaoerbulake Formation in the Tarim Basin

Ran XIONG1,2(),Jian-feng ZHENG1,Li-li HUANG1,2,Yong-quan CHEN3,Xin-feng NI1,2   

  1. 1.PetroChina Hangzhou Research Institute of Geology, Hangzhou 310023, China
    2.Tarim Basin Research Center, PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration and Development, Beijing 100083, China
    3.Tarim Oilfield Company, PetroChina, Korla 841000, China
  • Received:2020-03-23 Revised:2020-04-06 Online:2020-05-10 Published:2020-05-27
  • Supported by:
    The China National Science and Technology Major Projects(2016ZX05004-002);The PetroChina Science and Technology Major Special Project(2018A-0103)

RichHTML

10

PDF (PC)

403

摘要：

为了更好地表征塔里木盆地肖尔布拉克组碳酸盐岩丘滩复合体的地质地震特征，为预测提供依据，以塔里木盆地西北部柯坪地区28 km长的大尺度露头区为研究对象，通过实测7条剖面，在超过1 000块薄片及56个样品岩石物理采集分析基础上，系统研究了丘滩复合体的岩石类型、内部结构及纵横向展布特征，建立了地震尺度的露头地质模型;以露头地质模型为基础开展地震正演模拟研究，模拟不同频率下丘滩复合体的地震响应，并系统总结其地震反射特征。结果表明:肖尔布拉克组丘滩复合体主要发育于碳酸盐岩缓坡沉积体系的内缓坡，丘主要以黏结结构藻丘和泡沫绵层石丘为主，滩主要以藻砂屑滩为主。地震正演模拟研究结果揭示地震资料的高频成分能表征丘滩体的内部结构及外部形态，丘表现为高频、强振幅、较连续反射，丘状外形，充填结构；滩表现为中—高频，中—强振幅，连续席状反射，内部斜交叠置。通过基于露头地质模型的地震正演模拟揭示的丘滩体地震反射特征，在塔中三维地震区肖尔布拉克组丘滩体地震刻画中取得了较好的效果。

关键词: 丘滩复合体, 露头地质建模, 地震正演模拟, 塔里木盆地, 肖尔布拉克组

Abstract:

In order to better characterize the geological and seismic characteristics of the carbonate mound-shoal complexes of the Xiaoerbulake Formation in the Tarim Basin and provide a basis for prediction, a large-scale outcrops area with 28 km long in the Keping area in the northwestern Tarim Basin is taken as the research object. Based on seven outcrops description, more than 1 000 thin sections identification, and 56 petrophysical acquisition and analysis, internal structure and lateral distribution features of the mound-shoal complexes were systematically studied, and the outcrop geological model at the seismic scale was established. The seismic forward modeling study was conducted based on the outcrop geological model. The results show that the mound-shoal complexes are developed in the sedimentary system of inner-ramp face in ramp background of Xiaoerbulake Period. The mounds are mainly composed of algae mounds with bonding structure and foamy-stromatolite mounds, the shoals are mainly composed of algal sandy shoal. The results of seismic forward modeling show that the high-frequency components of seismic data can characterize the internal structure and external shape of mound-shoal complexes. The mounds often show the features of high frequency, high amplitude, more continuous reflection, mound shape and filling style. While the shoals often show the features of mid-high frequency, mid-high amplitude and continuous mat reflection, internal skew overlap. The seismic reflection characteristics of the mound-shoal complexes revealed by the outcrop geological model-seismic forward modeling have achieved good results in the seismic characterization of mound-shoal complexes of the Xiaoerbulake Formation in the 3D area of Tazhong.

Key words: Mound-shoal complexes, Outcrop geological modeling, Seismic foward modeling, Tarim Basin, Xiaoerbulake Formation

中图分类号: 

  • TE19

图1

研究区位置"

图2

东3沟剖面肖尔布拉克组综合柱状图"

表1

柯坪露头区肖尔布拉克组主要沉积微相特征"

亚相微相主要岩石类型沉积构造水体能量发育层位

内缓坡

潮坪

泥云坪粒泥白云岩、泥质泥晶白云岩、泥岩水平层理弱肖上段
藻云坪叠层石白云岩为主，少量核形石白云岩帐篷构造弱肖上段

内缓坡

丘滩

泡沫绵层石丘球状蓝藻紧密堆积而成的微生物岩平行层理中等肖中3亚段
砂屑滩藻砂屑白云岩、细—中晶白云岩交错层理强肖中3亚段
中缓坡凝块石层蓝绿藻沉淀粘结灰泥堆积的微生物岩凝块状中等肖中1、2亚段
外缓坡层纹石层底栖蓝绿藻沉淀而成的一类微生物岩水平层理弱肖下段

图3

东3沟剖面丘滩体岩石类型及特征(a) 泡沫绵层石，藻屑溶孔层状发育；(b) 泡沫绵层石，泡沫状黏结结构的球状蓝藻；(c) 泡沫绵层石，藻环大小均匀，发育不规则格架孔；(d) 藻砂屑白云岩，双向交错层理；(e) 藻砂屑白云岩，颗粒幻影结构；(f) 藻砂屑白云岩，晶粒结构；(g) 藻砂屑白云岩，丘状体前积结构"

图4

西1沟剖面丘滩体特征(a) 微生物丘夹薄层滩，上部和下部为黏结结构的藻丘，中部为藻砂屑滩；(b) 藻砂屑滩，晶粒化的藻屑白云岩，发育不均匀的晶间溶孔；(c) 黏结藻屑微生物丘，表面发育不均匀溶蚀孔洞；(d) 丘滩互层，上部为藻砂屑滩，下部为黏结结构的藻丘；(e) 丘滩互层，上部为黏结结构的藻丘，下部为藻砂屑滩"

图5

肖尔布拉克组沉积相模型"

图6

露头纵波速度及密度箱型"

表2

露头样品岩石物理参数"

岩相岩相代码样品数纵波速度中值/(m/s)密度中值/(kg/m3)
泥晶白云岩S165 2502 320
泥质白云岩S275 4802 410
藻砂屑白云岩S3105 9502 540
凝块石白云岩S455 5402 420
层纹石白云岩S565 6802 460
叠层石白云岩S6/ S755 7102 440
泡沫绵层石白云岩S8115 3102 360
黏结藻砂屑白云岩S9/ S1065 9202 510

图7

地震正演模拟速度模型（岩相代码见表2）"

图8

不同频率地震正演模拟结果（岩相代码见表2）"

图9

塔中三维地震区肖尔布拉克组丘滩体地震反射特征（a） 过A井下寒武统地震剖面；（b） 下寒武统沉积前古地貌；（c） 过A井100 Hz地震分频数据"

1 王招明，谢会文，陈永权，等.塔里木盆地中深1井寒武系盐下白云岩原生油气藏的发现与勘探意义[J]. 中国石油勘探，2014，19(2)：1-14.
WANG Z M, XIE H W, CHEN Y Q,et al.Discovery and exploration of cambrian subsalt dolomite original hydrocarbon reservoir at Well Zhongshen-1 in Tarim Basin[J].China Petroleum Exploration,2014,19(2):1-14.
2 李保华, 邓世彪, 陈永权, 等. 塔里木盆地柯坪地区下寒武统台缘相白云岩储层建模[J]. 天然气地球科学, 2015, 26(7): 1233-1244.
LI B H, DENG S B, CHEN Y Q, et al. The reservoir modeling of platform margin dolostone of Xiaoerblak Formation, Lower Cambrian, Kaping area, Tarim Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2015, 26(7): 1233-1244.
3 赵文智，沈安江，乔占峰，等,白云岩成因类型、识别特征及储集空间成因[J].石油勘探与开发，2018，45（6）：923-935
ZHAO W Z, SHEN A J, QIAO Z F, et al. Genetic types and distinguished characteristics of dolomite and the origin of dolomite reservoirs[J]. Petroleum Exploration and Development, 2018, 45(6): 923-935.
4 沈安江，郑剑锋，陈永权，等.塔里木盆地中下寒武统白云岩储集层特征、成因及分布[J].石油勘探与开发，2016，43（3）：340-349.
SHEN A J, ZHENG J F, CHEN Y Q, et al. Characteristics, origin and distribution of dolomite reservoirs in Lower-Middle Cambrian, Tarim Basin, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development. 2016,43(3):340-349.
5 沈安江，付小东，张友，等．塔里木盆地塔东地区震旦系—下古生界碳酸盐岩油气生储条件与勘探领域[J].天然气地球科学，2018,29（1）：1-16.
SHEN A J,FU X D,ZHANG Y,et al.A study of source rock & carbonate reservoirs and its implication on exploration plays from Sinian to Lower Paleozoic in the east of Tarim Basin,northwest China[J]. Natural Gas Geoscience, 2018,29(1)：1-16.
6 QIAO Z F, SHEN A J, ZHENG J F, et al. Three-dimensional carbonate reservoir geomodeling based on the digital outcrop model[J]. Petroleum Exploration and Development, 2015, 42(3): 328-337.
7 QIAO Z F, JANSON X, SHEN A J, et al. Lithofacies, architecture, and reservoir heterogeneity of tidal-dominated platform marginal oolitic shoal: An analogue of oolitic reservoirs of Lower Triassic Feixianguan Formation, Sichuan Basin, SW China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2016, 76: 290-309.
8 QIAO Z F,SHEN A J, ZHENG J F, et al. Digitized outcrop geomodeling of ramp shoals and its reservoirs: As an example of Lower Triassic Feixianguan Formation of eastern Sichuan Basin[J]. Acta Geologica Sinica:English Edition, 2017,91(4):1395-1412.
9 郑剑锋，沈安江，乔占峰，等.基于数字露头的三维地质建模技术——以塔里木盆地一间房剖面一间房礁滩复合体为例[J].岩性油气藏，2015，27（5）：108-115.
ZHENG J F,SHEN A J,QIAO Z F， et al.3D geologic modeling technology based on digital outcrop:A case study of reef-shoal body of Yijianfang Formation in Yijianfang outcrop,Tarim Basin[J].Lithologic Reservoirs,2015，27（5）：108-115.
10 乔占峰，沈安江，倪新锋，等.塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组丘滩体系类型及其勘探意义[J].石油与天然气地质，2019,40（2）：392-402.
QIAO Z F,SHEN A J,NI X F,et al. Types of mound-shoal complex of the Lower Cambrian Xiaoerbulake Formation in Tarim Basin，northwest China，and its implications for exploration[J].Oil & Gas Geology, 2019,40（2）：392-402.
11 郑剑锋，袁文芳，黄理力，等.塔里木盆地肖尔布拉克露头区下寒武统肖尔布拉克组沉积相模式及其勘探意义[J].古地理学报，2019,21（4）：589-602.
ZHENG J F,YUAN W F,HUANG L L,et al. Sedimentary facies model and its exploration significance of the Lower Cambrian Xiaoerblak Formation in Xiaoerblak area，Tarim Basin[J].Journal of Palaeogeography, 2019,21（4）：589-602.
12 潘文庆，陈永权，熊益学,等，塔里木盆地下寒武统烃源岩沉积相研究及其油气勘探指导意义[J]. 天然气地球科学，2015,26（7）:1224-1232.
PAN W Q,CHEN Y Q,XIONG Y X,et al.Sedimentary facies research and implications to advantaged exploration regions on Lower Cambrian source rocks,Tarim Basin[J].Natural Gas Geoscience, 2015,26（7）:1224-1232.
13 RIDING R. Microbial carbonates: The geological record of calcified bacterial-algal mats and biofilms[J].Sedimentology, 2000, 47(S1): 179-214.
14 RIDING R. Mircobial carbonate abundance compared with fluctuations in metazoan diversity over geological time[J].Sedimentary Geology, 2006, 185:229-238.
15 LEINFELDER R R, SCHMID D U. Mesozoic reefal thrombolites and other microbolites[C]∥ RIDING R. Microbial Sediments. Berlin: Springer, 2010:289-294.
16 赵宗举, 罗家洪, 张运波, 等. 塔里木盆地寒武纪层序岩相古地理[J]. 石油学报, 2011, 32(6): 937-948.
ZHAO Z J, LUO J H, ZHANG Y B, et al. Lithofacies paleogeography of Cambrian sequences in the Tarim Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2011, 32(6): 937-948.
17 邬光辉, 李浩武, 徐彦龙, 等. 塔里木克拉通基底古隆起构造‒热事件及其结构与演化[J]. 岩石学报, 2012, 28(8): 2435-2452.
WU G H,LI H W,XU Y L,et al. The tectonothermal events, architecture and evolution of Tarim craton basement palaeo-uplifts[J]. Acta Petrologica Sinica, 2012,28(8):2435-2452.
18 吴林, 管树巍, 任荣, 等. 前寒武纪沉积盆地发育特征与深层烃源岩分布——以塔里木新元古代盆地与下寒武统烃源岩为例[J]. 石油勘探与开发, 2016, 43(6): 905-915.
WU L, GUAN S W, REN R, et al. The characteristics of Precambrian sedimentary basin and the distribution of deep source rock: A case study of Tarim Basin in Neoproterozoic and source rocks in Early Cambrian, western China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2016, 43(6): 905-915.
19 郑剑锋，潘文庆，沈安江，等.塔里木盆地柯坪露头区肖尔布拉克组储集层地质建模及其意义[J].石油勘探与开发，2020，47（3）：1-13.
ZHENG J F,PAN W Q,SHEN A J,et al. Reservoir geological modeling and its significance of Xiaoerblak Formation in Keping outcrop area, Tarim Basin[J]，Petroleum Exploration and Development,2020，47（3）：1-13.
20 姜岩，程顺国，王元波，等.大庆长垣油田断层阴影地震正演模拟及校正方法[J].石油地球物理勘探,2019,54（2）：320-329.
JIANG Y,CHENG S G,WANG Y B.et al.Seismic forward modeling for correction of fault shadow zones in Changyuan Oilfield,Daqing[J].Oil Geophysical Prospecting,2019,54(2):320-329.
21 马乃拜，金圣林，杨瑞召，等，塔里木盆地顺北地区断溶体地震反射特征与识别[J]. 石油地球物理勘探,2019,54（2）：398-405.
MA N B,JIN S L,YANG R Z,et al.Seismic response characeristics and identification of fault-karst reservoir in Shunbei area,Tarim Basin[J].Oil Geophysical Prospecting， 2019,54（2）：398-405.
22 苑雅轩，樊太亮，苑学军，等. 塔河油田蓬莱坝组异常地震特征及地质成因分析[J]. 岩性油气藏，2018，30（6）：98-108.
YUAN Y X,FAN T L,YUAN X J,et al.Characteristics and geological genesis of anomalous seismic facies of Penglaiba Formation in Tahe Oilfield[J]. Lithologic Reservoir,2018,30(6):98-108.
23 邓国成.利用正演技术识别地震解释中的假象[J].地球物理学进展，2019,34(1): 64-68.
DENG G C. Using forward modeling technique to identify the illusion in seismic interpretation[J].Progress in Geophysics, 2019,34(1): 64-68.
24 张强，王鑫，乐幸福，等.正演模拟技术在白云岩薄储层预测研究中的应用[J].物探与化探，2018，42(5): 1042-1048．
ZHANG Q, WANG X, LE X F, et al. The application of forward modeling to the study of thin dolomite reservoir[J]. Geophysical and Geochemical Exploration,2018,42(5):1042-1048.
[1] 朱光有, 孙崇浩, 赵斌, 李婷婷, 陈志勇, 杨海军, 高莲花, 黄金华. 7 000 m以深超深层古老缝洞型碳酸盐岩油气储层形成、评价技术与保存下限[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(5): 587-601.
[2] 王泽宇, 乔占峰, 寿芳漪, 蒙绍兴, 吕学菊. 塔里木盆地永安坝剖面蓬莱坝组白云岩成因与形成过程——来自有序度和晶胞参数的证据[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(5): 602-611.
[3] 徐兆辉, 王露, 曹颖辉, 李洪辉, 闫磊, 王珊, 赵一民, 杨敏. 塔里木盆地古城地区鹰三段硅质含量分布预测与主控因素分析[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(5): 612-622.
[4] 张敏, 张正红, 熊益学, 陈永权, 王晓雪, 何皓, 亢茜, 马源, 苏东坡. 塔中北斜坡奥陶系鹰山组三、四段碳酸盐岩优质储层形成机制及分布规律[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(5): 636-646.
[5] 马德波, 崔文娟, 陶小晚, 董洪奎, 徐兆辉, 李婷婷, 陈秀艳. 塔北隆起轮南低凸起断裂构造特征与形成演化[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(5): 647-657.
[6] 杜锦, 马德波, 刘伟, 曹颖辉, 赵一民, 齐景顺, 杨敏. 塔里木盆地肖塘南地区断裂构造特征与成因分析[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(5): 658-666.
[7] 郑剑锋, 黄理力, 袁文芳, 朱永进, 乔占峰. 塔里木盆地柯坪地区下寒武统肖尔布拉克组地球化学特征及其沉积和成岩环境意义[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(5): 698-709.
[8] 池林贤, 张志遥, 朱光有, 黄海平, 韩剑发, 李婧菲. 塔里木盆地塔中志留系油藏两期成藏的分子地球化学证据[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(4): 471-482.
[9] 康毅力, 李潮金, 游利军, 李家学, 张震, 王涛. 塔里木盆地深层致密砂岩气层应力敏感性[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(4): 532-541.
[10] 张荣虎, 杨海军, 魏红兴, 余朝丰, 杨钊, 伍劲. 塔里木盆地库车坳陷北部构造带中东段中下侏罗统砂体特征及油气勘探意义[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(9): 1243-1252.
[11] 刘金华, 郭瑞, 马洪涛, 夏步余, 先伟, 蒋阿明, 葛政俊. 塔里木盆地塔河地区东部阿克库勒组阿四段条带状砂体成因再认识[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(9): 1253-1262.
[12] 戴金星, 洪峰, 倪云燕, 廖凤蓉. 塔里木盆地英吉苏凹陷煤成气前景良好[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(6): 771-782.
[13] 贾爱林, 唐海发, 韩永新, 吕志凯, 刘群明, 张永忠, 孙贺东, 黄伟岗, 王泽龙. 塔里木盆地库车坳陷深层大气田气水分布与开发对策[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(6): 908-918.
[14] 闫磊,朱光有,陈永权,韩长伟,杨敏,杜德道,朱文平. 塔里木盆地下寒武统烃源岩分布[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(11): 1569-1578.
[15] 夏辉,林畅松,刘永福,李浩,孙琦,赵海涛,苏洲. 塔里木盆地英买力地区白垩系舒善河组相对湖平面变化[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(11): 1579-1589.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 马永生. 普光气田天然气地球化学特征及气源探讨[J]. 天然气地球科学, 2008, 19(1): 1 -7 .
[2] 郭建军,朱忠云, 李广才, 陈践发， 陈仲宇. 柴窝堡凹陷柴参1侧1井烃源岩的地球化学特征[J]. 天然气地球科学, 2004, 15(6): 652 -654 .
[3] 尹太举,张昌民. 层序地层格架内的油气勘探[J]. 天然气地球科学, 2005, 16(1): 25 -30 .
[4] 蒋有录;. 气藏与油藏形成和保存条件差异问题讨论[J]. 天然气地球科学, 1998, 9(2): 1 -6 .
[5] 向廷生;王莉;窦红梅;. 青海花土沟油田浅层油藏连通性研究[J]. 天然气地球科学, 2005, 16(2): 229 -232 .
[6] 妥进才, 王先彬, 周世新, 陈晓东, . 深层油气勘探现状与研究进展[J]. 天然气地球科学, 1999, 10(6): 1 -8 .
[7] 吕宝凤;夏斌;. 川东南“隔档式构造”的重新认识[J]. 天然气地球科学, 2005, 16(3): 278 -282 .
[8] 王顺玉;明巧;黄羚;钟家国;杨阳. 邛西地区邛西构造须二段气藏流体地球化学特征及连通性研究[J]. 天然气地球科学, 2007, 18(6): 789 -792 .
[9] 夏明军, 曾大乾, 邓瑞健, 姜贻伟, 毕建霞, 靳秀菊, 谭国华, 苗菁. 普光气田长兴组台地边缘礁、滩沉积相及储层特征[J]. 天然气地球科学, 2009, 20(4): 549 -556,562 .
[10] 李军, 陶士振, 汪泽成, 邹才能, 高晓辉, 王世谦. 川东北地区侏罗系油气地质特征与成藏主控因素[J]. 天然气地球科学, 2010, 21(5): 732 -741 .